CN1908316A - 一种全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，包括下述步骤：(1)配料；(2)拌制：将混凝土胶材重量4～6％的轻烧MgO、砂石料、水泥及粉煤灰一起拌制；(3)外掺MgO砼浇筑：不分横缝、分层、通仓、连续快速浇筑砼，采用台阶滚动推进，循环流水浇筑作业，大坝浇筑层高控制在2.5～3m，每层循环时间为5～7天，每层分5～6个台阶，铺料厚度30～50cm，高频振捣器配合人工平仓，按台阶法依次连续浇筑，搭接面形成45°～60°斜面，条带宽度为2～3m。本发明能使大坝不会开裂，大大提高筑坝速度，缩短了工期，简化了施工工艺，节约工程投资。
Description
技术领域
本发明属于建筑领域，具体来说涉及一种快速筑拱坝的方法。
背景技术
众所周知，普通砼具有许多优点，因此它作为一种主要的建筑材料得到极广泛的应用，但易发生降温收缩开裂又是它最大的缺点，往往因此产生渗漏、钢筋锈蚀，使其功能和寿命受到影响。砼坝的裂缝及其防治一直是工程界十分关注的重大技术问题。传统的常规筑拱坝的温控措施与其做法：需分横缝、柱状、跳块、薄层、长间歇浇筑、预埋水管冷却、需封拱灌浆等。立模与浇筑的交叉作业会产生相互干扰，封拱灌浆会造成的工期延长和费用增加。因而传统温控措施是一项既不经济又很复杂的施工工艺。长期以来，为了解决这一难题，国内外工程界在原材料、设计与施工技术方面进行了大量的实验研究，提出了各种综合性措施。这当中特别重要的一个方面是从组成砼原材料及砼的变形特性出发来研究砼的防裂问题。采用MgO膨胀剂是较为理想的防裂新材料，其利用MgO独特的具有延迟性的微膨胀特性来补偿砼坝的收缩和温度变形，以防止产生裂缝。也就是利用MgO水化所释放的化学能转变为机械能，使砼产生自生体积膨胀，抵消其温降过程的体积收缩，即设法造成一种预压应力抵消砼冷却时产生的拉应力，以解决大体积砼的抗裂问题。其主要特征是把过去传统的温控措施，即通过预冷降低筑坝温度的办法，改为调节控制大坝砼的体积变形，以达到大坝防裂的目的。外掺MgO微膨胀混凝土筑拱坝技术包含混凝土材料性能和变形规律、混凝土温度应力补偿设计、拱坝仿真计算、MgO混凝土施工控制以及原型观测等方面的内容。目前主要应用于非主体工程如：石塘护坦、大坝基础深槽回填、填塘堵洞、导流洞封堵、高压管道外围回填；对部分和全面应用于重力坝约束区等主体工程上，其设计和施工尚无规范可循，对掺MgO后拱坝新的变形特点在设计认识上处于摸索阶段，使该项技术的推广运用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能使大坝不会开裂，大大提高筑坝速度，缩短了工期，简化了施工工艺，节约工程投资，经济效益十分显著，能广泛推广运用的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法。
本发明的技术方案，是通过以下方式来实现的。
本发明的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，包括下述步骤：
(1)配料：按照常规设计优选砼配合比进行配料；
(2)拌制：将混凝土胶材重量4～6％的轻烧MgO，加入到水中，同时搅拌；外加剂按常规比例加水调为悬浮液，称量后注入，与MgO一道搅拌60s后混合成均匀的悬浮液；
经称量的砂石料、水泥及粉煤灰在无水的状态下干拌180s，然后与上述均匀的悬浮液一起搅拌，拌和180～240s后出料；
(3)外掺MgO砼浇筑：不分横缝、分层、通仓、连续快速浇筑砼，采用台阶滚动推进，循环流水浇筑作业，大坝浇筑层高控制在2.5～3m，每层循环时间为5～7天，每层分5～6个台阶，铺料厚度30～50cm，高频振捣器配合人工平仓，按台阶法依次连续浇筑，搭接面形成45°～60°斜面，条带宽度为2～3m。
上述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中：轻烧MgO是将MgO含量＞44％的菱镁矿煅烧至1100±50℃，保温时间为0.5h，活性指标为240±20s，颗粒细度为180～250目。
上述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中：高频振捣器程序为用振捣器把料堆拖平，先振模板边部及斜面，振捣棒插入快进，慢出依次由模板边部向中间移动振实，达到外光内实，振捣时间以砼不再显著下沉，不再冒气泡，表面泛浆为准，振捣间距小于振捣器有效半径为1.5倍，防止漏振及留有振捣棒孔，振上层时要插入下层砼约5cm，搭接层应采用斜插振捣，必须在初凝时间内振实。
上述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中：第(3)步中铺料厚度为50cm。
本发明与现有技术相比，从以上技术方案可知，由于最理想的膨胀发生时间应在水化热最高温升之后，在砼有显著的降温之前产生膨胀。通过试验优选出在生产大坝砼时加入混凝土胶材重量4～6％的特制的轻烧MgO，这个掺入量经检验能满足温控设计(膨胀量)要求，且压蒸安定性合格；砼拱坝采用不分横缝，分层建仓、连续快速浇筑，提高增强砼的补偿和抗裂能力及其耐久性能；凡是能筑常规砼拱坝的工程均可采用本发明筑坝，因而其适应条件和范围广，经济及社会效益显著。
附图说明
附图为实施例1浇筑柱状图；
图中标记：
单位为mm；编号为浇筑顺序。
具体实施方式
实施例1：3m一层时
轻烧MgO的制备：将MgO含量＞44％的菱镁矿煅烧至1100±50℃，保温时间为0.5h，活性指标为240±20s，颗粒细度为180～250目。
(1)配料：按照水泥119Kg∶砂538Kg∶特大石551Kg∶大石551Kg∶中石340Kg∶小石340Kg∶粉煤灰51Kg∶MgO9.35Kg∶减水剂1.7Kg∶水85Kg进行配料；
(2)拌制：
MgO投料控制采用“湿掺”法添加，称量误差小于1％，设置一套MgO自动搅拌装置，这套装置主要布置在水斗中，当MgO经螺旋机给料称量完毕后，自动投入到已称好的水箱中，此时搅拌器开始搅拌。外加剂(减水剂)按常规比例加水调为悬浮液，称量后注入水斗中。与MgO一道搅拌60s后混合成均匀的悬浮液。
将经称量好的特大石、大石、中石、小石、砂、普硅525水泥、粉煤灰投入到集料斗进入搅拌机后在无水的状态下干拌180s。
最后将上述的混合均匀的悬浮液投入搅拌机中再拌和180S后即可出料。
(3)砼浇筑：不分横缝、分层、通仓、连续快速浇筑砼，采用台阶滚动推进，循环流水浇筑作业，大坝浇筑层高为3m，每层循环时间为5～7天。每层分6个台阶，铺料厚度50cm，高频振捣器配合人工平仓。按台阶法依次连续浇筑，搭接面必须形成45°～60°斜面，条带宽度为2m，如附图所示：
采用高频振捣器进行振捣，程序为用振捣器把料堆拖平，先振模板边部及斜面，以防面层石料集中；振捣棒插入要求应按快进，慢出依次由模板边部向中间移动振实，达到外光内实；振捣时间以砼不再显著下沉，不再冒气泡，表面泛浆为准；振捣间距小于振捣器有效半径为1.5倍，防止漏振及留有振捣棒孔；振上层时要插入下层砼约5cm；搭接层应采用斜插振捣，必须在初凝时间内振实，保证搭接层质量。
实施例2：
轻烧MgO的制备：同实施例1
(1)配料：按照水泥119Kg∶砂538Kg∶特大石551Kg∶大石551Kg∶中石340Kg∶小石340Kg∶粉煤灰51Kg∶MgO6.8Kg∶减水剂1.7Kg∶水85Kg进行配料；
(2)拌制：
MgO投料控制采用“湿掺”法添加，称量误差小于1％，设置一套MgO自动搅拌装置，这套装置主要布置在水斗中，当MgO经螺旋机给料称量完毕后，自动投入到已称好的水箱中，此时搅拌器开始搅拌。外加剂(减水剂)按常规比例加水调为悬浮液，称量后注入水斗中。与MgO一道搅拌60s后混合成均匀的悬浮液。
将经称量好的特大石、大石、中石、小石、砂、普硅525水泥、粉煤灰投入到集料斗进入搅拌机后在无水的状态下干拌180s。
最后将上述的混合均匀的悬浮液投入搅拌机中再拌和200s后即可出料。
(3)砼浇筑：不分横缝、分层、通仓、连续快速浇筑砼，采用台阶滚动推进，循环流水浇筑作业，大坝浇筑层高为2.5m，每层循环时间为5～7天。每层分5个台阶，铺料厚度30cm，高频振捣器配合人工平仓。按台阶法依次连续浇筑，搭接面必须形成45°～60°斜面，条带宽度为2m。
采用高频振捣器进行振捣，程序为用振捣器把料堆拖平，先振模板边部及斜面，以防面层石料集中；振捣棒插入要求应按快进，慢出依次由模板边部向中间移动振实，达到外光内实；振捣时间以砼不再显著下沉，不再冒气泡，表面泛浆为准；振捣间距小于振捣器有效半径为1.5倍，防止漏振及留有振捣棒孔；振上层时要插入下层砼约5cm；搭接层应采用斜插振捣，必须在初凝时间内振实，保证搭接层质量。
实施例3：
轻烧MgO的制备：同实施例1
(1)配料：按照水泥119Kg∶砂538Kg∶特大石551Kg∶大石551Kg∶中石340Kg∶小石340Kg∶粉煤灰51Kg∶MgO10.2Kg∶减水剂1.7Kg∶水85Kg进行配料；
(2)拌制：
MgO投料控制采用“湿掺”法添加，称量误差小于1％，设置一套MgO自动搅拌装置，这套装置主要布置在水斗中，当MgO经螺旋机给料称量完毕后，自动投入到已称好的水箱中，此时搅拌器开始搅拌。外加剂(减水剂)按常规比例加水调为悬浮液，称量后注入水斗中。与MgO一道搅拌60s后混合成均匀的悬浮液。
将经称量好的特大石、大石、中石、小石、砂、普硅525水泥、粉煤灰投入到集料斗进入搅拌机后在无水的状态下干拌180s。
最后将上述的混合均匀的悬浮液投入搅拌机中再拌和240s后即可出料。
(3)砼浇筑：不分横缝、分层、通仓、连续快速浇筑砼，采用台阶滚动推进，循环流水浇筑作业，大坝浇筑层高为3m，每层循环时间为5～7天。每层分6个台阶，铺料厚度40cm，高频振捣器配合人工平仓。按台阶法依次连续浇筑，搭接面必须形成45°～60°斜面，条带宽度为3m。
采用高频振捣器进行振捣，程序为用振捣器把料堆拖平，先振模板边部及斜面，以防面层石料集中；振捣棒插入要求应按快进，慢出依次由模板边部向中间移动振实，达到外光内实；振捣时间以砼不再显著下沉，不再冒气泡，表面泛浆为准；振捣间距小于振捣器有效半径为1.5倍，防止漏振及留有振捣棒孔；振上层时要插入下层砼约5cm；搭接层应采用斜插振捣，必须在初凝时间内振实，保证搭接层质量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1、一种全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，包括下述步骤：
(1)配料：按照常规设计优选砼配合比进行配料；
(2)拌制：将混凝土胶材重量4～6％的轻烧MgO，加入到水中，同时搅拌；外加剂按常规比例加水调为悬浮液，称量后注入，与MgO一道搅拌60s后混合成均匀的悬浮液；
经称量的砂石料、水泥及粉煤灰在无水的状态下干拌180s，然后与上述均匀的悬浮液一起搅拌，拌和180～240s后出料；
(3)外掺MgO砼浇筑：不分横缝、分层、通仓、连续快速浇筑砼，采用台阶滚动推进，循环流水浇筑作业，大坝浇筑层高控制在2.5～3m，每层循环时间为5～7天，每层分5～6个台阶，铺料厚度30～50cm，高频振捣器配合人工平仓，按台阶法依次连续浇筑，搭接面形成45°～60°斜面，条带宽度为2～3m。
2、如权利要求1所述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中：第(3)步中铺料厚度为50cm。
3、如权利要求1或2所述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中：轻烧MgO是将MgO含量＞44％的菱镁矿煅烧至1100±50℃，保温时间为0.5h；活性指标为240±20s，颗粒细度为180～250目。
4、如权利要求1或2所述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中高频振捣器程序为用振捣器把料堆拖平，先振模板边部及斜面，振捣棒插入快进，慢出依次由模板边部向中间移动振实，达到外光内实，振捣时间以砼不再显著下沉，不再冒气泡，表面泛浆为准，振捣间距小于振捣器有效半径为1.5倍，防止漏振及留有振捣棒孔，振上层时要插入下层砼约5cm，搭接层应采用斜插振捣，必须在初凝时间内振实。
5、如权利要求3所述的全坝外掺MgO微膨胀混凝土快速筑拱坝的方法，其中高频振捣器程序为用振捣器把料堆拖平，先振模板边部及斜面，振捣棒插入快进，慢出依次由模板边部向中间移动振实，达到外光内实，振捣时间以砼不再显著下沉，不再冒气泡，表面泛浆为准，振捣间距小于振捣器有效半径为1.5倍，防止漏振及留有振捣棒孔，振上层时要插入下层砼约5cm，搭接层应采用斜插振捣，必须在初凝时间内振实。
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